DE2659292C2 - - Google Patents
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G73/00—Recovery or refining of mineral waxes, e.g. montan wax
- C10G73/02—Recovery of petroleum waxes from hydrocarbon oils; Dewaxing of hydrocarbon oils
- C10G73/06—Recovery of petroleum waxes from hydrocarbon oils; Dewaxing of hydrocarbon oils with the use of solvents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entparaffinieren von
paraffinhaltigen Erdöleinsatzprodukten und insbesondere ein
Verdünnungs/Abkühl-Entparaffinierungsverfahren unter Verwendung
eines Lösungsmittels, bei dem das lösungsmittelreiche Waschfil
trat aus der ersten Paraffinfiltrationsstufe in die Verdünnungs/
Abkühl-Entparaffinierungszone zurückgeführt wird, wodurch
einerseits der Aufwand zwecks Rückgewinnung des Lösungsmittels
verringert und andererseits die Ausbeute an entparaffiniertem
Öl erhöht wird.
Es ist bekannt, paraffinhaltige Erdöle nach Verfahren zu ent
paraffinieren, bei denen das Einsatzprodukt mit einem Lösungs
mittel verdünnt wird und die so erhaltene Öl/Lösungsmittel-Mi
schung zur Abscheidung der Paraffine gekühlt wird, so daß sich
eine feste Paraffinteilchen, Lösungsmittel und entparaffiniertes
Öl enthaltende Aufschlämmung bildet. Die Paraffine werden dann
von dem entparaffinierten Öl und dem Lösungsmittel nach ver
schiedenen Filtrationsverfahren, von denen die Rotationsva
kuumfiltration die am weitesten verbreitete ist, abgetrennt.
Für die Abscheidung der Paraffine aus den paraffinhaltigen
Erdölen gibt es viele verschiedene und allgemein bekannte
Verfahren. Bei einem dieser Verfahren wird z. B. eine Öl/Lö
sungsmittel-Lösung in einem mit Abstreifvorrichtungen ver
sehenen Wärmeaustauscher gekühlt. Das paraffinhaltige Öl und
das Lösungsmittel werden mit etwa gleicher Temperatur mitein
ander in einer solchen Weise vermischt, daß vor dem Abkühlen
eine vollständige und sorgfältige Auflösung des Öls in dem
Lösungsmittel erfolgt. Diese Lösung wird dann unter Vermei
dung einer weiteren Durchmischung mit gleichmäßig langsa
mer Geschwindigkeit abgekühlt, so daß sich die Paraffine ab
scheiden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß Kapazitäts
einbußen aufgrund von Kühlverlusten und schlechter Wärmeüber
führung durch Ablagerung der Paraffine auf den Oberflächen
des Wärmeaustauschers sowie aufgrund von schlechten Filtra
tionsgeschwindigkeiten durch das Zerquetschen der Paraffin
kristalle durch die Abstreifvorrichtungen auftreten. Ein
anderes ebenfalls bekanntes Verfahren zum Entparaffinieren
von Erdölen mittels Lösungsmitteln bedient sich der herkömm
lichen schrittweisen Lösungsmittelzugabe. Das Lösungsmittel
wird dem Öl an verschiedenen Punkten entlang der Abkühlvor
richtung zugesetzt. Das paraffinhaltige Öl wird allerdings
zuerst ohne Lösungsmittel abgekühlt, bis eine gewisse Paraffin
kristallisation einsetzt und das Einsatzprodukt sich erheblich
verdickt hat. Zu diesem Zeitpunkt wird dann zum ersten Mal
Lösungsmittel zugesetzt, um die Fluidität aufrecht zu erhal
ten. Das Kühlen wird fortgesetzt, und weiteres Paraffin
scheidet sich ab. Um die Fluidität zu erhalten, wird ein
zweites Mal Lösungsmittel zugegeben. Diese Verfahrensweise
wiederholt sich, bis die gewünschte Öl/Paraffin-Filtrations
temperatur erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird dann eine
zusätzliche Menge Lösungsmittel zugesetzt, um die Viskosi
tät der Mischung auf die für die Filtration gewünschte Vis
kosität zu verringern. Bei diesem Verfahren soll die Tempe
ratur des jeweils zugegebenen Lösungsmittels ebenfalls etwa
gleich der Temperatur der Paraffin/Öl/Lösungsmittel-Mischung
sein. Wenn das Lösungsmittel mit einer tieferen Temperatur
zugesetzt wird, tritt eine Schockabkühlung ein, was zur Bil
dung von kleinen und/oder nadelförmigen Paraffinkristallen
und folglich zu einer schlechten Filtriergeschwindigkeit
führt.
Es ist nun allerdings allgemein bekannt, daß die negativen
Schockabkühlungseffekte durch die schrittweise Zugabe von
kaltem Lösungsmittel zur Entparaffinierung dadurch über
wunden werden können, daß man das paraffinhaltige Öl bei
einer Temperatur oberhalb des Trübungspunktes in eine läng
liche stufenförmige Kühlzone oder einen Kühlturm einspeist
und stufenweise ein kaltes Entparaffinierungslösungsmittel
in diese Zone einführt, wobei man sehr gut durchmischt, so
daß im wesentlichen eine sofortige Vermischung des Lösungs
mittels und der Paraffin/Öl-Mischung beim Durchströmen dieser
Zone eintritt. Das grundlegende Konzept dieses Verfahrens ist
in der US-PS 37 73 650 beschrieben.
Wie schon erwähnt, ist es bei allen Lösungsmittel verwendenden
Entparaffinierungsverfahren erforderlich, die Paraffine vom
entparaffinierten Öl zu trennen, und dies geschieht nach ver
schiedenen Filtrationsverfahren, insbesondere durch Rotations
vakuumfiltration. Darüber hinaus werden oft mehr als eine Fil
tration durchgeführt, wobei die bei der ersten Filtrations
stufe zurückgebliebenen Paraffine mit zusätzlichem Lösungsmit
tel wieder aufgeschlämmt und einer zweiten zusätzlichen Fil
tration unterworfen werden. Es ist jedoch zumindest erforder
lich, daß der gebildete Paraffinkuchen der ersten Filtrations
stufe mit Lösungsmittel gewaschen wird, um überschüssiges, in
dem Filterkuchen eingeschlossenes Öl unter Erhalt eines lösungs
mittelreichen Waschfiltrates zu entfernen. Dieses Waschfiltrat
enthält etwas Öl und wurde in der Vergangenheit entweder ge
trennt oder nach Vereinigung mit dem entparaffinierten Ölfil
trat aufgearbeitet, indem die vereinigten Filtrate erhitzt
und dann zur Abtrennung des Lösungsmittels von dem Öl bei
spielsweise eingedampft oder destilliert werden, das Lösungs
mittel auf die Filter- oder Entparaffinierungstemperatur zu
rückgekühlt und in die Entparaffinierungszone oder in die
Filterstufe zum Waschen des Paraffinkuchens zurückgeführt
wird.
Der Versuch, das Waschfiltrat direkt in das Lösungsmittel
der Entparaffinierungszone zurückzuführen, ist in Verbindung
mit einem herkömmlichen Stufenverdünnungs-Entparaffinierungs
verfahren beschrieben worden, wobei das in die Kühlzone ein
tretende Filtrat vor der Vermischung mit dem paraffinhalti
gen Öl auf die Temperatur des Öls erwärmt wurde. Diese Ver
fahrensweise war bei Verwendung von Ketonen als Lösungsmittel
jedoch nicht erfolgreich, da das rückgeführte Filtrat Öl ent
hielt, was zu schlechten Paraffinkristallen und einem zu
starken Festhalten von Öl in den Paraffinen führte, so daß
sowohl die Filtrationsgeschwindigkeit als auch die Ausbeute
an entparaffiniertem Öl sanken. Die bei diesem Verfahren auf
tretenden Nachteile waren größer als die Vorteile, die da
durch erzielt wurden, daß eine Reinigung des Wasch-/Lösungs-
Mittels vermieden wurde. In neuerer Zeit erschien ein Artikel
mit dem Titel "German Unit Gives Dewaxing Data" in HYDROCARBON
PROCESSING AND PETROLEUM REFINER, Band 42, September 1963,
Nr. 12, Seiten 104 bis 106, in dem ein Verfahren unter Rück
führung des Waschfiltrats in die Entparaffinierungszone be
schrieben wird, wobei sowohl die Entparaffinierungs- und
Waschlösungsmittel eine Mischung von Dichloräthylen und
Methylenchlorid sind. Dieses Verfahren ist auch bekannt
unter dem Namen DI-ME-Verfahren. Auch bei diesem Verfahren
muß jedoch das Waschfiltrat auf die Temperatur des paraf
finhaltigen Öls erwärmt werden, bevor es in die Entparaf
finierungszone eingegeben wird.
Im Hinblick auf den beschriebenen Stand der Technik liegt der
Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, ein Verdünnungs-/Abkühl
verfahren zum Entparaffinieren zu liefern, bei dem ein wesent
licher Teil des Waschfiltrates aus der ersten Filtrationsstufe
direkt in die Entparaffinierungszone zurückgeführt werden kann,
ohne daß zuvor das Öl daraus entfernt werden muß und/oder daß
es wie bei bekannten Verfahren erwärmt werden muß.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Entparaffi
nieren vorgeschlagen, bei dem ein paraffinhaltiges Erdölein
satzprodukt zumindest teilweise mittels eines Lösungsmittels
in einer Verdünnungs-/Abkühlzone entparaffiniert wird, wobei
eine Aufschlämmung aus festen Paraffinteilchen und entparaf
finiertem, Lösungsmittel enthaltendem Öl erhalten wird, diese
Aufschlämmung dann zur Trennung von festen Paraffinen und
entparaffiniertem Öl in eine erste Filterstufe überführt wird,
die abgeschiedenen Paraffine mit Lösungsmittel gewaschen wer
den und so ein Waschfiltrat erhalten wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß man einen wesentlichen Teil des Waschfiltrats
direkt in die Entparaffinierungszone zurückführt und dort in
einer solchen Menge als Bestandteil des Entparaffinierungs
lösungsmittels verwendet, daß der Ölgehalt des in die Ent
paraffinierungszone eintretenden Entparaffinierungslösungs
mittels weniger als etwa 9 Vol.-% beträgt.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß ein Ölgehalt
von weniger als 9 Vol.-% in dem Entparaffinierungslösungsmit
tel, das in die Verdünnungs-/Abkühlungs-Entparaffinierungszone
eintritt, keine Zunahme des Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnisses
im Paraffinkuchen bewirkt. Wenn der Ölgehalt des Entparaffinie
rungslösungsmittels jedoch 9 Vol.-% übersteigt, wird ein mehr
Flüssigkeit enthaltender Paraffinkuchen erhalten. Es wurde
weiter gefunden, daß die Erfindung in Verbindung mit der Rück
führung des ölhaltigen Filtrats aus der ersten Filtrationsstufe
in diese Stufe zu erhöhten Ausbeuten an entparaffiniertem Öl
und einem weniger Öl enthaltenden Paraffinkuchen führt. Ferner
muß das zurückgeführte Waschfiltrat aus der ersten Filtrations
stufe stammen, wenn mehr als eine Filtrationsstufe bei dem
Entparaffinierungsverfahren verwendet wird.
Wichtig für die Durchführung der Erfindung ist das Erfordernis,
daß die Verdünnungs-/Abkühl-Entparaffinierungszone und das Ver
fahren zur Abscheidung der Paraffine aus dem paraffinhaltigen
Öl denen in der US-PS 37 73 650 beschriebenen entsprechen und
darüber hinaus verschiedene Verbesserungen und Abwandlungen
aufweisen können, wie sie bei der Erläuterung des Standes der
Technik schon beschrieben worden sind.
Mit einem wesentlichen Teil des Waschfiltrats sind mindestens
etwa 25 Flüssigvolumen% bis etwa 100 Flüssigvolumen% und vor
zugsweise etwa 50 Flüssigvolumen% gemeint. Wenn Paraffine aus
einem paraffinhaltigen Öl unter Bildung einer feste Paraffine,
entparaffiniertes Öl und Lösungsmittel enthaltenden Aufschläm
mung ausgeschieden werden, wird, wie allgemein bekannt, die
Aufschlämmung zur Abtrennung der Paraffine von dem entparaffi
nierten Öl und dem Lösungsmittel filtriert, so daß eine geringe
Menge Öl enthaltender Paraffinkuchen und ein ölhaltiges Fil
trat erhalten werden. Das ölhaltige Filtrat enthält das ge
wünschte entparaffinierte Öl und das Entparaffinierungslösungs
mittel. Der Paraffinkuchen wird in dem Filter mit frischem Lö
sungsmittel gewaschen, um das zurückgehaltene Öl daraus zu
entfernen. Das dabei erhaltene Wasschfiltrat enthält das Wasch
lösungsmittel und aus dem Paraffinkuchen entferntes und auf
gelöstes Öl. Der Ölgehalt des Waschfiltrats kann zwischen
etwa 2 Flüssigvolumen% bis 20 Flüssigvolumen% betragen und
hängt von einer Reihe von Variablen, wie dem Öleinsatzprodukt,
der Zusammensetzung, der Menge und der Temperatur des Wasch
lösungsmittels usw. ab. Dementsprechend werden je nach Ölge
halt des Waschfiltrats etwa 25 Flüssigvolumen% bis 100 Flüssig
volumen% des Filtrats in die Entparaffinierungszone zurückge
führt, wo sie mit frischem Entparaffinierungslösungsmittel
und/oder mit zurückgeführtem Filtrat aus der zweiten Filtra
tionsstufe, falls zwei Filtrationsstufen verwendet werden,
vor dem Eintreten in die Entparaffinierungszone vermischt
werden. Diese Vermischung erfolgt in der Weise, daß der Ge
samtölgehalt des gemischten Entparaffinierungslösungsmittels
weniger als 9 Flüssigvolumen% beträgt. Der Rest des Wasch
filtrats wird mit dem ersten, die Hauptmenge des Öls ent
haltenden Filtrat vereinigt.
Die vereinigten Filtrate werden zur Gewinnung des Lösungsmit
tels und des Öls aufgearbeitet und können zusätzlich auch in
die Filtrationsstufe zurückgeführt werden, wo sie mit der zu
filtrierenden paraffinhaltigen Aufschlämmung vereinigt werden.
In typischer Weise beträgt der Anteil der vereinigten zurück
geführten Filtrate 0 bis 300 Flüssigvolumen%, bezogen auf das in
die Entparaffinierungszone eintretende Öleinsatzprodukt. Dies
bedeutet nicht, daß die vereinigten Filtrate zuerst zurückge
führt und dann auf Öl und Lösungsmittel aufgearbeitet werden.
Beim Anfahren des Entparaffinierungsverfahrens wird ein Teil
der vereinigten Filtrate, der normalerweise auf Öl und Lösungs
mittel aufgearbeitet würde, in den Rückführungszyklus einge
leitet, um das erforderliche Filtrationsvolumen aufzubauen.
Wenn der Rückführungszyklus dann einmal ein genügend großes
Filtratvolumen enthält und einen stationären Zustand erreicht
hat, wird zwar weiterhin etwas von den vereinigten Filtraten
aus der ersten Filtrationsstufe für die Rückführung abgezweigt,
aber dies geschieht nicht länger auf Kosten des volumetrischen
Durchsatzes desselben in die Trenn- und Aufarbeitungsanlage
für das Öl und das Lösungsmittel.
Die Abtrennung der Paraffine aus der Aufschlämmung kann bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren in jeder geeigneten Weise,
wie z. B. durch Filtrieren oder Zentrifugieren, erfolgen. Be
vorzugt werden eine Drehtrommelvakuumfiltration oder -druck
filtration. Kontinuierliche Drehtrommelfilter sind allgemein
bekannt und werden in der Erdölindustrie zur Paraffinfiltra
tion verwendet. Ein typischer Drehtrommelvakuumfilter besitzt
eine horizontale zylindrische Trommel, deren unterer Teil in
einen die Paraffinaufschlämmung enthaltenden Trog oder Wanne
eintaucht, ein die horizontale Oberfläche der Trommel bedecken
des Filtermaterial oder Stoffmaterial, Vorrichtungen zur An
wendung sowohl eines Vakuums als auch Druck und Vorrichtungen
zum Waschen und Entfernen des auf dem Filtermaterial abgeschie
denen Paraffinkuchens, während die Trommel kontinuierlich um
ihre horizontale Achse rotiert. Bei diesen Filtern ist die
Trommel in Abschnitte eingeteilt, und jeder Abschnitt steht
in Verbindung mit einem Drehzapfventil und einer damit verbun
denen Abnahmevorrichtung. Die Paraffinaufschlämmung wird in
den Filtertrog bei rotierender Trommel eingebracht, und
die Oberflächen der Trommelabschnitte gehen nacheinander
durch die Aufschlämmung. Bei einem Vakuumtrommelfilter wird
an die Trommelabschnitte ein Vakuum angelegt, während sie
durch die Aufschlämmung gehen, so daß Öl enthaltendes Fil
trat durch das Filtermaterial geht und die Paraffine in Form
eines Filterkuchens abgeschieden werden. Wenn der Filterku
chen die Aufschlämmung verläßt, enthält er öliges Filtrat,
das durch die kontinuierliche Anwendung des Vakuums und
durch Waschlösungsmittel daraus entfernt wird, wobei das
Waschlösungsmittel gleichmäßig auf der Filterkuchenoberflä
che verteilt oder aufgesprüht wird, so daß ein lösungsmittel
reiches Waschfiltrat erhalten wird. Schließlich wird der ge
waschene Paraffinkuchen durch ein Abstreifblech, das durch
auf den jeweiligen Trommelabschnitt aufgeblasenes Gas in
seiner Wirkungsweise unterstützt wird, von der Filtertrommel
entfernt. Bei einem Druckfilter enthält das Lösungsmittel ein
Kältemittel, das aufgrund seines verhältnismäßig hohen Dampf
druckes zu einem ausreichenden Druckgefälle über der Filter
oberfläche der Trommel führt und dadurch das Anlegen eines
Vakuums nicht erforderlich macht. Durch geeignete Einstellung
des Drehzapfventils kann das Waschfiltrat getrennt von dem
das Öl enthaltenden Filtrat gesammelt werden.
Als Lösungsmittel können alle zum Entparaffinieren von paraf
finhaltigen Erdölen geeigneten Lösungsmittel verwendet werden.
Repräsentative Beispiele für solche Lösungsmittel sind (a) die
aliphatischen Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Aceton,
Methyläthylketon (MEK) und Methylisobutylketon (MIBK) und (b)
niedermolekulare, selbstkühlende Kohlenwasserstoffe wie Äthan,
Propan, Butan und Propylen sowie Mischungen der aufgeführten
Verbindungen und Mischungen der genanten Ketone und/oder Koh
lenwasserstoffe mit Aromaten wie Benzol, Xylol und Toluol.
Außerdem können auch halogenierte, niedermolekulare Kohlen
wasserstoffe wie chlorierte C2-C4-Kohlenwasserstoffe, z. B.
Dichlormethan, Methan, Dichloräthan, Methylenchlorid und Mi
schungen derselben allein oder zusammen mit den zuvor genann
ten Lösungsmitteln verwendet werden. Ein anderes in Verbindung
mit den zuvor genannten Lösungsmitteln verwendbares Lösungs
mittel ist N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP).
Spezifische Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Mischun
gen von MEK und MIBK, MEK und Toluol, Dichlormethan und Dichlor
äthan, Propylen und Aceton. Bevorzugte Lösungsmittel sind Keto
ne, insbesondere Mischungen von MEK und MIBK und MEK und Toluol.
Die typische Filtrationstemperaturen für die paraffinhaltigen
Aufschlämmungen liegen im Bereich von etwa -34,5 bis -4°C für
Ketone als Lösungsmittel und im Bereich von etwa -43 bis -4°C
für selbstkühlende Lösungsmittel wie Propan und Propylen/Aceton.
Die Temperatur des Waschlösungsmittel ist gewöhnlich die gleiche
oder liegt etwas darüber.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf jedes paraffinhaltige
Erdöl oder Destillationsfraktionen desselben angewendet werden.
Beispiele für solche Einsatzmaterialien sind u. a. (a) Destillatfraktionen
mit einem Siedebereich von etwa 260 bis 704°C, wobei
die Schmieröl- und Spezialölfraktionen mit einem Siedebereich
zwischen 288 bis 649°C mit eingeschlossen sind, (b) helle Einsatzprodukte
und entasphaltierte Rückstände mit einem Siedebe
ginn oberhalb etwa 427°C und (c) Einsatzprodukte, die durch
Toppen oder Destillieren des leichtesten Materials eines Roh
öls erhalten werden und deren Hauptanteil oberhalb etwa 260
oder 340°C siedet.
Außerdem können alle diese Einsatzmateria
lien vor dem Destillieren, dem Entparaffinieren und dem Toppen
einer Hydrocrackung unterworfen werden. Die Destillatfraktionen
können aus jeder beliebigen Quelle, wie z. B. aus den Paraffin
enthaltenden Rohölen aus Aramco, Kuwait, der Pan Handle (W.
Virginia), North Louisiana usw. und den naphthenischen Rohölen
aus Tia Juana, Küstenrohölen usw. sowie aus den verhältnismäßig
schweren Einsatzrohölen wie helle Einsatzmaterialien mit einem
Siedebereich von 565+°C und synthetischen Einsatzprodukten,
gewonnen aus Athabasca-Teersand usw., stammen.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung, die ein
Fließdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines die Er
findung verwendenden Verfahrens darstellt, näher erläutert
werden.
Das paraffinhaltige Erdöleinsatzprodukt mit einer Temperatur
über seinem Trübungspunkt tritt über Leitung 60 in die Ver
dünnungs-/Abkühlungszone 62 ein. Gleichzeitig wird kaltes
Entparaffinierungslösungsmittel über die Leitungen 64 und
65, die Verteilungsleitung 70 und zahlreiche Lösungsmittel
einspeispunkte 72 in die Zone 62 eingeführt. Der Durchsatz
an Lösungsmittel an jedem Einlaß- oder Einspeispunkt wird
durch nicht eingezeichnete Vorrichtungen reguliert, so daß
entlang der Verdünnungs-/Abkühlzone 62 ein gewünschter Tem
peraturgradient aufrecht erhalten wird. Der erste Zusatz
von kaltem Entparaffinierungslösungsmittel in die Verdün
nungs-/Abkühlzone 62 erfolgt bei einer ersten Durchmisch
stufe (nicht eingezeichnet) in der Zone 62, wobei das Lö
sungsmittel im wesentlichen augenblicklich mit dem paraf
finhaltigen Öl vermischt wird. Vorzugsweise erfolgt die
stufenweise Lösungsmittelzugabe in der Weise, daß die Ab
kühlgeschwindigkeit des Öls weniger als etwa 5,6°C/Min. und
insbesondere zwischen etwa 0,6 und 2,8°C/Min. beträgt. Im all
gemeinen wird soviel Lösungsmittel zugesetzt, daß ein Flüs
sigkeit/Feststoff-Gewichtsverhältnis zwischen etwa 5/1 und
100/1 bei der Entparaffinierungstemperatur und ein Lösungs
mittel/Öl-Volumenverhältnis zwischen etwa 1/1 und 7/1 erreicht
wird.
Das Kühlen des paraffinhaltigen Öls wird bis auf eine wesent
lich tiefere Temperatur als die des Trübungspunktes fortge
setzt, so daß zumindest ein Teil der Paraffine ausfällt und
ein Aufschlämmung von Feststoffen, paraffinhaltigem Öl und
Lösungsmittel entsteht. Die Aufschlämmung fließt aus der Ver
dünnungs-/Abkühlzone 62 über Leitung 74 in die mit Abstreifvor
richtungen versehene Kühlvorrichtung 76, in der sie weiter
auf die Filtrationstemperatur abgekühlt wird, was dazu führt,
daß weiteres Paraffin aus dem Öl ausfällt. Die kalte Aufschläm
mung aus der Kühlvorrichtung 76 wird dann über Leitungen 10
und 11 in eine Drehtrommelvakuumfiltrationsanlage 1 einge
speist, in der die Paraffine von dem entparaffinierten Öl
filtrat getrennt werden. Über Leitung 16 auf den Filter 1
geblasenes Gas hilft bei der Entfernung der Paraffine vom
Filter. Die Paraffine werden über Leitung 52 abgenommen. Das
entparaffinierte Öl oder das ölige Filtrat wird vom Filter
über Leitung 55 entfernt und von dort über Leitung 58 zu
Vorrichtungen zur Trennung des Lösungsmittels vom Öl gelei
tet und/oder, falls erwünscht, wird ein Teil mit dem Wasch
filtrat aus Leitung 56 vereinigt, und die vereinigten Filtrate
werden dann über Leitungen 57 und 11 in die Filtrieranlage zu
rückgeführt. Gleichzeitig wird kaltes (-43 bis -3°C) Waschlö
sungsmittel über Leitung 18 in die Filtrieranlage 1 eingespeist,
wo es gleichmäßig auf dem Paraffinkuchen auf der rotierenden
Filtertrommel (nicht gezeigt) aufgesprüht oder verteilt wird,
um das ölige Filtrat von dem Paraffinkuchen unter Erhalt eines
Waschfiltrats zu entfernen. Das Waschfiltrat wird aus der Fil
trieranlage über Leitung 53 abgenommen. 25 bis 100 Flüssigvol.%
des Waschfiltrats werden über Leitung 54, Leitung 65, in der
es mit frischem Entparaffinierungslösungsmittel gemischt wird,
Verteilungsleitung 70 und die zahlreichen Einspeispunkte 72 in
die Entparaffinierungszone 62 zurückgeführt. Der nicht zurück
geführte Anteil des Waschfiltrats wird über Leitung 56 mit dem
öligen Filtrat vereinigt. Die vereinigten Filtrate werden dann
über Leitung 58 zu Vorrichtungen zur Aufarbeitung geleitet, und
ein Teil kann über die Leitungen 57 und 11 in die Filtrieran
lage 1 zurückgeführt werden.
Dieses Beispiel ist eine Computersimulation des anhand der
Zeichnung beschriebenen Verfahrens. Ein paraffinhaltiges
Schmieröleinsatzprodukt mit einem Paraffingehalt von 20 Gew.-%
wird in eine Verdünnungs-/Abkühl-Entparaffinierungszone ein
gespeist, in der es bei -28,9°C zur Ausfällung eines Teils
der Paraffine unter Bildung einer Paraffin enthaltenden Auf
schlämmung mit kaltem Entparaffinierungslösungsmittel ver
mischt wird, das eine 40/60 Vol.%-Mischung von MEK und MIBK
ist. Die Menge an verwendetem kaltem Lösungsmittel reicht aus,
am Ende ein Flüssigvolumenverhältnis von Lösungsmittel zu Öl,
bezogen auf das in die Entparaffinierungszone eintretende Öl
einsatzprodukt von etwa 3 : 1 zu liefern. Die Temperatur der
Aufschlämmung am Ende der Entparaffinierungszone beträgt etwa
-1,1°C. Die kalte Aufschlämmung wird dann in eine Abkühlvor
richtung überführt, in der sie auf eine Filtrationstempera
tur von etwa -9,4°C heruntergekühlt wird, was dazu führt, daß
weiteres Paraffin aus der Lösungsmittel/Öl-Mischung ausge
schieden wird. Die Aufschlämmung wird dann in eine Drehtrommel
vakuumfiltrationsanlage zur Trennung der Paraffine von dem
Lösungsmittel enthaltenden, entparaffinierten Öl oder dem öli
gen Filtrat eingeleitet. Der Paraffinkuchen auf der rotieren
den Filtertrommel wird durch Aufsprühen von kaltem Waschlö
sungsmittel (40/60 Vol.% MEK/MIBK) bei einer Temperatur von
-5,5°C und einem Lösungsmittel/Einsatzprodukt-Verhältnis von
1,2/1 (bezogen auf das Öleinsatzprodukt in der Entparaffinie
rungszone) gewaschen. Das Dreh- oder Drehzapfventil in dem
Filter wird so eingestellt, daß die ersten 50% des erhalte
nen Waschfiltrats, die die Hauptmenge des aus dem Paraffin
kuchen ausgewaschenen Öls enthalten, mit dem öligen Filtrat
vereinigt werden. Die vereinigten Filtrate werden zur Lö
sungsmittel- und Ölaufarbeitung abgeleitet. Der Rest des
Waschfiltrats (verhältnismäßig geringer Ölgehalt) wird in
die Verdünnungs-/Abkühl-Entparaffinierungszone zurückgeführt,
wo es vor Eintritt mit frischem Entparaffinierungslösungs
mittel gemischt wird. Das zurückgeführte Waschfiltrat macht
etwa 20 Gew.% des gesamten in die Entparaffinierungszone ein
tretenden Entparaffinierungslösungsmittels aus. Das zurückge
führte Waschfiltrat enthält dabei etwa 12 Gew.-% Öl, so daß
das gesamte Entparaffinierungslösungsmittel etwa 2,5 Gew.-% Öl
enthält.
Die Daten für dieses simulierte Entparaffinierungsverfahren
sind in Tabelle 1 zusammengestellt und zeigen, daß die zur
Aufarbeitung verwendeten vereinigten Filtrate etwa 14 Gew.-%
weniger Lösungsmittel enthalten, wenn nach dem erfindungsge
mäßen Verfahren gearbeitet wird. Dadurch werden die Anforde
rungen hinsichtlich der Aufarbeitung von Lösungsmittel und Öl
wesentlich verringert. Darüber hinaus zeigen die Daten, daß
die erfindungsgemäße Verbesserung keine negative Auswirkung
auf die Ausbeuten an Paraffinen und entparaffiniertem Öl hat.
Dieses Beispiel stimmt mit Beispiel 1 überein mit dem Unter
schied, daß etwa 42 Vol.% der vereinigten Filtrate in die
Filtrieranlage zurückgeführt werden.
Die Ergebnisse dieses computersimulierten Versuches sind in
Tabelle 2 wiedergegeben und zeigen, daß durch die Erfindung
in einer einzigen Filtrationsstufe die gleiche Ausbeute an ent
paraffiniertem Öl erhalten wird, wie sie sonst nur durch
eine zweistufige Filtration möglich ist; d. h. der Paraffin
kuchen enthält nur etwa 1/3 soviel Öl und die kombinierten
öligen Filtrate enthalten mehr entparaffiniertes Öl.
Die Angaben der vorhergehenden Beispiele basieren auf einem
konstanten Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis des Paraffinku
chens. Dieses Verhältnis ist ein wichtiger Parameter für die
Vorhersage des Ölgehaltes des Paraffinkuchens als eine Funk
tion der Lösungsmittelzusammensetzung. Dieses Beispiel zeigt
den Effekt, den der Ölgehalt des zur Verdünnungs-/Abkühlzone
zurückgeführten Waschfiltrats auf das Flüssigkeit/Feststoff-
Verhältnis des Paraffinkuchens hat.
Bei diesem Experiment wurde eine Laboranlage zur Simulation
eines kommerziellen Verdünnungs-/Abkühlturms verwendet um
Paraffin aus einem paraffinhaltigen Schmierölausgangsmate
rial unter Verwendung einer 70/30 Vol.%-Mischung von MEK/Toluol
als Entparaffinierungslösungsmittel auszufällen. Das paraffin
haltige Öl besaß eine Viskosität von 600 SUS bei 37,8°C,
wurde bei -12,2°C filtriert und mit einer 70/30 Vol.%-Mi
schung MEK/Toluol gewaschen. Der Flußpunkt (pour point) des
erhaltenen entparaffinierten Öls lag bei -4,4°C. Die Waschzeit
war etwa halb so lang wie die Filtrierzeit. Die in Tabelle 3
zusammengefaßten Daten zeigen, daß das Flüssigkeit/Feststoff-
Verhältnis des Paraffinkuchens solange konstant war, bis der
Ölgehalt des Verdünnungslösungsmittels etwa einen Wert von
9% erreichte. Bei diesem Ölgehalt nahm das Flüssigkeit/Fest
stoff-Verhältnis wesentlich zu und stieg auch mit weiter
ansteigendem Ölgehalt noch weiter stark an.
Claims (9)
1. Verfahren zum Entparaffinieren, bei dem ein paraffinhaltiges
Erdöleinsatzprodukt zumindest teilweise mittels eines
Lösungsmittels in einer Verdünnungs-/Abkühlzone entparaffi
niert wird, wobei eine Aufschlämmung aus festen Paraffin
teilchen und entparaffiniertem, Lösungsmittel enthaltendem Öl
erhalten wird, diese Aufschlämmung dann zur Trennung von
festen Paraffinen und entparaffiniertem Öl in eine erste
Filterstufe überführt wird, in dieser Filterstufe ein
Paraffinkuchen und ein ölhaltiges Filtrat erhalten werden, die
abgeschiedenen Paraffine mit Lösungsmittel gewaschen werden
und so ein Waschfiltrat erhalten wird, das 2 bis 20 Vol.-% Öl
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man
- (a) einen wesent lichen Teil des Waschfiltrats direkt in die Entparaffinierungs zone zurückführt und dort in einer solchen Menge als Bestandteil des Entparaffinierungslösungsmittels verwendet, daß der Ölgehalt des in die Entparaffinierungszone ein tretenden Entparaffinierungslösungsmittels weniger als etwa 9 Vol.-% beträgt, und
- (b) das restliche Waschfiltrat mit dem öligen Filtrat vereinigt und einen Teil der vereinigten Filtrate in die erste Filterstufe zurückführt, wo er mit der zu filtrierenden paraffinhaltigen Aufschlämmung vereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man 25 bis 100 Vol.-% des Waschfiltrats in die
Entparaffinierungszone zurückführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß man in der Filterstufe mindestens
einen Drehtrommelfilter einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Temperatur des Waschlösungsmittels auf etwa
-43 bis -4°C hält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Lösungsmittel Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoff
atomen sowie Mischungen derselben verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Lösungsmittel niedermolekulare Kohlenwasser
stoffe und Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen sowie Mi
schungen derselben verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Lösungsmittel eine Mischung von Ketonen mit
3 bis 6 Kohlenstoffatomen und zumindest einem Lösungs
mittel aus der Gruppe Benzol, Toluol und Xylol verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Lösungsmittel verwendet, das N-Methyl-2-pyrro
lidon enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man, bezogen auf das in die Abkühlzone eintretende
paraffinhaltige Erdöleinsatzprodukt, die vereinigten
Filtrate in einer Menge von 0 bis 300 Vol.-% in die erste
Filterstufe zurückführt.
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